力控制技術(shù)在飛機數(shù)字化裝配中的應(yīng)用*

（南京航空航天大學(xué)，南京 210016）

隨著飛機數(shù)字化裝配技術(shù)的發(fā)展，一系列柔性自動化裝備應(yīng)用于飛機構(gòu)件的裝配中。在航空制造業(yè)中，工業(yè)機器人已經(jīng)得到了一定的應(yīng)用，如用于飛機構(gòu)件的自動制孔、自動鉆鉚等工作[1-3]。工業(yè)機器人工作效率較高，善于完成重復(fù)性高、強度大的任務(wù)，適合在生產(chǎn)線上使用，可以大大加快裝配速度，改善裝配質(zhì)量，提升飛機構(gòu)件裝配的數(shù)字化水平。然而，工業(yè)機器人在精度方面表現(xiàn)出一定的局限性，這是由于工業(yè)機器人是一個柔性開環(huán)系統(tǒng)，其本身剛度較低且在工作中存在不可避免的彈性變形，因此裝配時在外力作用下會發(fā)生較大的位移與變形，裝配精度難以保證[4]。工業(yè)機器人的低精度與飛機裝配過程中嚴格的公差要求相矛盾，在一定程度上制約著工業(yè)機器人在飛機構(gòu)件裝配中的應(yīng)用。

傳統(tǒng)的飛機裝配使用的是以“位置控制”為基礎(chǔ)的裝配定位方法，即利用安裝在裝配型架上的定位件對飛機構(gòu)件進行定位，使其與理論數(shù)模在一定誤差范圍內(nèi)保持一致，以保證裝配精度。這一方法至今仍被廣泛使用，在最大限度保證裝配質(zhì)量的同時，也不可避免地顯示出一定的局限性。首先，裝配型架的設(shè)計、制造、安裝與調(diào)整需要較長的生產(chǎn)準備周期，占用大筆資金，不利于敏捷制造的實現(xiàn)與并行工程的進行；其次，在型架上裝配構(gòu)件時，工序較為繁瑣，需要人為調(diào)整構(gòu)件位置、夾緊、制孔、去毛刺、清理、連接等，對于復(fù)合材料構(gòu)件，還要進行復(fù)雜的填隙補償工作，這無疑加大了工人的勞動量，不利于自動化、數(shù)字化在飛機裝配中的應(yīng)用[5-7]。……